高品質(zhì)電動汽車電池功率需求的研究

高品質(zhì)電動汽車電池功率需求的研究

汽車行業(yè)中，電動汽車的市場占有率正在逐漸增加。然而，有限的行駛里程、較短的電池壽命、較慢的充電時間和較高的初始成本仍然是電動汽車進一步推廣的主要障礙。為了解決該問題，需要在設(shè)計電動汽車時根據(jù)性能需求進行電池選擇。汽車廠商和研究人員在確定所使用電池的規(guī)格前，需要對電池進行真實功率需求下的性能、壽命測試。電池功率需求對測試結(jié)果的準確性起著關(guān)鍵作用。目前使用的國際測試標準包括ISO-12405、IEC-62660和美國先進電池聯(lián)盟制定的電池測試手冊，這些標準只是單獨對電池進行充、放電性能測試和循環(huán)壽命測試，沒有考慮電動汽車行駛時變化的功率需求對電池性能和壽命產(chǎn)生的影響。對此，給出了一種模擬電動汽車電池功率需求的方法，通過該方法可以盡可能真實地模擬電池使用環(huán)境。

給出的模擬方法主要分成兩部分：第一部分由商業(yè)化軟件IPG完成；第二部分采用商業(yè)化軟件Matlab完成。在第一部分中，利用IPG軟件中的IPGRoad模塊建立新歐洲駕駛循環(huán)、ARTEMIs城市循環(huán)、ARTEMIs農(nóng)村循環(huán)、ARTEMIs高速公路循環(huán)、美國FTP-75循環(huán)、美國高速公路省油循環(huán)、美國EPA-US06城市循環(huán)、美國EPA-SC03公路循環(huán)、日本10-15循環(huán)、日本JC08循環(huán)和世界輕型汽車統(tǒng)一駕駛循環(huán)11種循環(huán)工況，利用IPGCarMaker模塊建立整車模型，利用IPGDriver建立駕駛員模型。在第二部分中，Matlab利用IPGRoad提供的數(shù)據(jù)生成電動汽車的加速-時間曲線，結(jié)合IPGCarMaker建立的整車模型和IPGDriver建立的駕駛員模型，可確定電動汽車每種循環(huán)工況下的功率需求，這也就是電池的功率需求。對目前出現(xiàn)的高品質(zhì)電動汽車甚至電動超跑車進行電池功率需求確定時，在IPGRoad模塊中添加TG機場賽道、安格爾西賽道、蘭古德伍德賽道、布蘭茲-哈奇賽道、勞希茨賽道、紐博格林南環(huán)賽道、紐博格林北環(huán)賽道、鈴鹿賽道和銀石賽道9條國際賽道的路面模型，其它步驟與前述相同，同樣得到不同賽道下的電池功率需求。利用得到的不同循環(huán)工況或賽道下的電池功率需求，便可對電池性能和壽命進行準確預(yù)測。

Quirin Kellner et al.2016 IEEE Transportation Electrification Conference and Expo,Dearborn Jun.27-29,2016.

編譯：張振偉